钢管混凝土拱桥稳定极限承载力的线弹性迭代方法

利用单一组合材料线弹性梁单元建立钢管混凝土拱桥稳定极限承载力计算的有限元分析模型,并以压弯稳定承载力相关方程为基础,通过全面试验法和回归分析方法建立具有广泛适用性的钢管混凝土构件压弯稳定分析的齐次广义屈服函数。结合弹性模量缩减法,研究用于钢管混凝土拱桥稳定极限承载力计算的线弹性迭代方法。通过与试验结果及不同数值方法计算结果的对比分析表明:建立的齐次广义屈服函数能够克服传统广义屈服函数容易受荷载初始值影响的缺陷;通过弹性模量缩减法调整弹性模量实现结构内力重分布,利用线弹性迭代方法计算结构的极限承载力,克服了增量非线性有限元法的局限性,能够取得更高的计算精度和效率;钢管混凝土拱桥规范建议的稳定系数表达式具有良好的稳定性与适用性。     

双肢薄壁高墩施工过程稳定性分析的快速算法

根据能量原理,推导了双肢薄壁高墩在施工荷载作用下静力稳定系数的代数表达式。算例分析表明,运用本文推导的稳定系数表达式计算结果与ANSYS有限元计算结果非常相近。本文方法运用方便、准确性高,具有很高的现场应用价值。     

多跨弹性支座圆弧梁计算的传递矩阵法

以圆弧梁初参数方程的通解为基础,求得承受任意分布载荷的圆弧梁段的载荷函数,推得反映状态向量变化的传递矩阵式。根据变形协调条件和力的平衡条件推得圆弧梁在弹性支座作用处和集中载荷作用处的点矩阵,解决在这些截面两侧某些状态变量突变的问题。将多跨弹性支座圆弧梁的复杂计算变成一个利用一维矩阵连续相乘的简单问题。通过验证表明,这种方法的计算结果和理论解一致。通过对多跨弹性支座圆弧梁实例的计算表明,其结果与其他方法求得的结果也十分吻合。     

宝成铁路巨亭滑坡稳定性三维极限平衡分析

以宝成铁路K237＋100~K237＋372.5巨亭滑坡为例,综合考虑滑动方向、地下水、地震等因素,采用三维极限平衡方法计算得到了滑坡在几种工况下的稳定系数。与二维计算结果相比,三维极限平衡方法计算得到的稳定系数有了明显的提高,使得对边坡稳定性评价更加科学、合理。在对滑坡稳定系数计算的基础上,提出了对滑坡治理方案的建议...     

刚性悬索加劲钢桁梁桥塔柱纵向稳定计算长度系数研究

根据刚性悬索加劲钢桁梁桥塔柱受力特点,引入等效弹簧约束,建立简化的塔柱纵向稳定计算模型,采用中性平衡法推导出塔柱稳定特征方程.以东江大桥为例,采用有限元分析软件MIDAS/Civil,建立实桥空间与平面(单片桁)有限元模型,计算等效弹簧刚度系数值,进而得出塔柱纵向稳定计算长度系数.对比分析不同边界条件(不同弹簧刚度)对塔柱纵向稳定计算长度系数的影响.研究结果表明:在分析成桥阶段塔柱纵向稳定时可仅在塔柱弯曲平面进行,而无需考虑支点横联的影响和结构的空间效应;塔柱纵向稳定计算长度系数受塔柱的上端侧移约束刚度的影响较小,下端转动约束刚度的影响较大,上端转动约束刚度的影响最显著,且随三者的增大均减小;适当增大塔柱上端转动约束刚度最能有效地减小塔柱纵向稳定计算长度系数;此类桥梁塔柱纵向稳定计算长度系数合理取值范围为0.65～0.8.     

强度折减有限元法分析边坡失稳判据研究

采用强度折减法,基于摩尔-库仑屈服准则的广义米塞斯屈服准则(即D-P准则),通过对边坡强度的折减,利用有限元软件对边坡的稳定性进行计算,直至边坡发生变形破坏为止。从计算结果中分析边坡的位移矢量角与稳定系数的关系,将得到的稳定性系数换算成在Mohr-Coulomb等面积圆准则下的稳定系数,并与边坡在极限平衡法下计算的结果进行比较。结果表明:利用位移矢量角分析边坡的稳定性是合理和适用的。     

美日欧中规范钢桥压杆稳定性计算对比研究

在进行稳定设计时,大部分规范同时考虑构件的整体稳定和板件的局部稳定,不同规范的稳定设计方法差异较大。介绍美国、日本、欧洲、中国四种钢结构桥梁规范中的稳定设计方法,通过将整体稳定折减系数和局部稳定折减系数分别表示为相对长细比和相对宽厚比的函数,绘制4种规范下的稳定折减系数曲线进行对比。同时,针对桥梁工程中常用的翼缘厚度小于40 mm的H形截面杆件,根据各规范中对应的曲线,结合算例计算其稳定折减系数。结果表明:对H形截面受压杆件,整体稳定折减系数为美国规范最大,日本和欧洲规范其次,中国规范最小;局部稳定折减系数为美国和欧洲规范较大,日本和中国规范较小。中国规范在稳定设计方面最为保守。     

Q500qE高强钢压杆稳定试验研究

越来越多的大跨度桥梁中采用Q500MPa强度级别钢,随着钢材强度的提高,杆件截面面积减小,压杆稳定问题愈发突出,然而TB 10002.2—2005《铁路桥梁钢结构设计规范》中并未给出Q500qE高强钢压杆稳定设计参数。本文设计了工字形和箱形截面压杆杆件,开展Q500qE高强钢压杆稳定试验,并将试验结果与各国通用钢结构压杆稳定设计规范计算值进行对比,提出了Q500qE高强钢压杆的稳定折减系数。     

基于SQP优化和上限法的倾斜荷载下条形浅基础极限承载力计算

对均质地基岩土体上条形基础承受倾斜荷载的情况,根据线性破坏准则和相关联流动法则,利用极限分析中的机动法,构建了一个承受倾斜荷载作用的条形浅基础的二维机动许可破坏模式.根据外力功率与内部耗能相等原理获得极限承载力的目标表达式,并把其转化成了一个求含有非线性约束的极限承载力上限解最小值问题计算模型.应用MATLAB软件平台,对建立的计算模型采用序列二次规划法(SQP法)进行了承载力上限解优化求解.研究结果表明:极限上限分析结合优化理论SQP法适用于该问题的求解;荷载的倾斜程度对条形基础地基承载力影响较大;相同计算参数条件下,构造刚性块较少的简单的相容速度场也能够求得较为精确的数值,因而计算的速度和效率也将得到大幅提高;影响参数分析表明,计算参数取值对极限承载力量值具有非线性影响且权重存在差别,将结果与已有文献资料进行了分析比较,所得结果较前人研究成果有一定改进.     

装配式公路钢筋混凝土空心板梁试验评定

为了对公路普通钢筋混凝土空心板梁旧桥的承载能力进行评定,采用横向分布系数测试并结合常规静载试验以及动载试验的综合评价法,通过横向分布系数的测试并与理论计算值进行比较评定梁体间的协同受力状况;通过常规静载试验测试桥梁关键截面的应力、挠度等参数与理论计算值比较评定梁体的受力状况;通过动载试验测得结构的动力参数对结构整体刚度状况进行评定.根据测试结果对结构承载能力进行综合评定.应用此方法对一座10 m跨径的普通混凝土空心板梁桥的整体性能进行了试验评定.